高校大學物理實驗改革對策

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高校大學物理實驗改革對策

1理工科高校大學物理實驗現狀

本文通過系列的調研及結合實際教學工作情況,對于大學物理實驗課程的現狀進行了分析和分類,并跟據現狀提出了可行的解決方法,不僅要提高大學物理實驗的教學效果,更重要的是完成實驗教學對學生知識掌握情況的檢測功能,使學生更好的鞏固和理解所學習的知識,在課程中培養學生動手能力,鍛煉學生觀察問題、發現問題、解決問題的能力。

1.1實驗室儀器管理現狀

近年來國家學校對于基礎實驗室的發展越來越重視,但是相應的運行管理模式并沒有跟上實驗室建設發展的步伐。隨著國家和學校對基礎物理儀器設備的投入正在不斷加大,購買更新的一批實驗儀器設備因實驗教室不足及教師培訓力度不夠,并沒有最優化的發揮出儀器設備硬件方面的優勢。數量龐大的實驗儀器需要及時、有效的維護和管理,實驗室日常設備的管理也急需行之有效的方法。繁重日常維護工作占用了教師的課余時間,也在一定程度上影響教師交流和學習的機會,進一步的限制了教師的發展和教學內容、教學方法的更新。

1.2大學物理實驗教學現狀

1.2.1學生認知現狀

大學物理實驗教學中,普遍存在學生漠視實驗課程的現象。一些學生認為實驗內容與他們的專業無關,所以對于實驗課程的態度是消極、被動、完成了事。學生對于大學物理實驗的必要性、重要性和課程的作用認識不足。物理學的發展史是人類不斷認識自然,了解自然的歷史過程。它本就是一門實驗科學,它的規律、概念、定理等都是以實驗為基礎的。實驗是有目的性的嘗試和探索。針對科學家提出的假設和預見,采取和規劃適當的手段和方法,通過實驗來進行證明。實驗事實是檢驗物理模型、確定物理規律的終審裁判。理論與實驗相輔相成,互相促進。因此科學實驗在物理學科中的重要性不言而喻。學生基于對大學物理實驗課程的偏見和漠視,在實驗過程中主要有一下幾方面的表現:1)實驗前不預習,實驗中不操作,完全依賴同組同學的操作,抄數據了事。2)消極態度,實驗心不在焉,不愛惜實驗數據,實驗敷衍了事。3)無理由缺課,對實驗課程存在抗拒情緒。

1.2.2教學方法現狀

目前的大學物理教學一般采用預習、實驗、寫報告三步來進行。學生在預習時,只能看書,無法結合儀器,所以預習效果并不好。實驗過程中,由于教材中有詳細的操作步驟,及實驗指導老師的細致的講解和演示,學生只是機械的重復實驗而已。這種實驗教學模式,主要采取的是教師“示范”,學生“臨摹”的驗證性教學方式,這種教學方式強化了實驗教學中的知識霸權,和教學的程式化,忽略了學生在教學中的主體地位,并沒有充分發揮學生的自主意識和創新思維。

2針對問題的解決方法

2.1加強實驗室的儀器管理及合理使用

加強實驗儀器設備使用維護管理。實驗設備管理對于提高實驗教學質量有著直接的影響。為了更好的適應近年來國家對于高校實驗室的投入情況,除了注重設備的更新,也要重視對于已購實驗設備的保養維護,實現對儀器的充分而合理的使用。完善實驗室規章制度,加強儀器設備的維護管理。對于實驗室儀器設備的保管和使用,建立并修訂了實驗室規章制度,如:《儀器設備管理制度》、《儀器設備損壞丟失賠償制度》、《低值零耗品管理制度》、《各崗位責任制》、《設備定期檢修制度》等。根據實驗儀器的損耗情況,對不同的儀器分類管理,并將損耗情況記錄在冊,保證上課期間可以提供足夠數量的可使用儀器。對于每個實驗室的儀器運行情況,建立使用情況記錄本,及時發現儀器問題。在實際工作中將這些規章制度落實到處,儀器的維護做到有章可循,確實對于實驗室的儀器管理規范化、標準化發揮了一定作用。

2.2大學物理實驗教學內容的改革對策

針對于目前大學物理實驗教學的現狀,本文從以下幾個方面提出具有一定可行性是改革對策。

2.2.1更新實驗內容,引進新知識新技術

去除一些過時的實驗內容及相應的實驗儀器,引入新技術實驗儀器。如靈敏電流計、沖擊電流計等老舊儀器,可以引入一些數字儀表類儀器。比較陳舊的實驗內容如楊氏模量、電表改裝等實驗題目可以引入些新科技的實驗如光電效應等相關實驗。要緊跟現今計算機技術的發展,針對操作難度大,調節繁瑣、實驗現象不明顯的實驗充分利用計算機模擬仿真實驗,提高學生的興趣的同時可以減輕教師的授課難度。在實驗課程中可以利用計算機進行數據分析處理,有利于學生掌握現代化信息處理手段,提高社會工作的適應性。

2.2.2改進教學方法,提高學生的學習興趣

從實驗課程的教學方法方面解決學生被動接受,機械重復實驗的問題。應根據大學生的學習特點和思維習慣,采用啟發式教育,體現學生在教學中的主體作用。對于一些難度較低的基礎類實驗,教師在教學過程中除了完成基本操作的講解更要融會貫通,對于類似或者以此為基礎的實驗測量也要進行擴展,幫助學生觸類旁通,解決此類問題的應用。如長度測量中學生需要掌握游標卡尺和千分尺的使用,但是更重要的是學生要理解對于微小物理量的測量是物理實驗課程中非常重要的部分,同時擴展到其它常用的微小距離測量方法及儀器的使用。還可以加入一些讀書顯微鏡的讀數方法,此類儀器也是很多測繪專業常用的基本儀器。同時多給學生自己動手,自己體會實驗操作的機會,在實驗課程中恢復學生的主題作用,針對不同層次的學生,合理的改變對于實驗內容的操作性要求,即因材施教,使得多數學生保持對實驗課程的興趣。更重要的是在課程中正確的引導學生發現問題,解決問題的能力,培養學生的科學素養,為日后的工作學習打下好的基礎。

2.2.3加強大學物理實驗內容與專業課程的聯系

針對學生因實驗課程設置與專業課程及實驗聯系過少而對實驗興趣不濃的情況,根據學生專業的不同,開設一些應用性較強的實驗,并根據具體的專業調整實驗課程內容及要求。在實際教學中,在電學相關專業抽取部分班級進行以教授實驗方法為目的的改革,以電學實驗惠斯登電橋測電阻為改革題目,加入電學相關專業的基本常用儀器,把對電阻測量的方法總結匯總性的提供給學生,使得學生在物理實驗操作過程中,鞏固和加深了對于電學相關知識的了解和掌握,取得了較好的教學效果,同時也聽取部分學生也對實驗題目的改革的相關建議,不斷的改進實驗內容。這種以教授實驗方法為目的的題目改革,加深了學生對于自己相關專業的實驗儀器及測量的掌握程度,提高學生對于基礎物理實驗的興趣,進一步提高教學效果。

3結論

本文結合本校基礎物理實驗室的運行現狀,提出存在的問題及可行的改革對策,以提高大學物理實驗的教學效果。更充分發揮大學物理實驗在學校的教學和科研發展上不可替代的作用,最大限度的發揮實驗教學其在培養學生實踐能力和創新能力的作用,而且對于高等院校教育的整體改革和發展,具有重要的現實意義。

作者:沈璐 單位:吉林建筑大學

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